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阻焊油墨(Solder Resist Ink)就是覆盖在印刷线路板(Printed Circuits Board,PCB)外层的保护油墨,又称为抗焊剂(Solder Mask),是印刷线路板制造中所需的重要材料之一。在电子电路越来越精细和高密度化的今天,感光成像阻焊油墨的开发研究也越来越重要,有逐渐取代传统的热固化或纯光固化阻焊油墨的趋势。光固化阻焊油墨及光成像阻焊油墨随着电子电气行业技术的不断进步而经历了不同的阶段。从最开始的掩膜、到抗蚀油墨、再到阻焊油墨,又有热固阻焊、光固阻焊及光成像阻焊油墨阶段。
光固化阻焊及光成像阻焊油墨是现今阻焊油墨的方向。由于现有的一些高性能阻焊油墨新技术主要掌握在欧美企业、台资企业等少数公司里。国内的多数企业由于关键技术没有掌握不能生产高端的光固化及光成像阻焊油墨,有必要在理论上以及实际应用上进行必要的探讨研制。
本研究的目的以环氧树脂为起始原料,选择了耐热性好、环氧值比较高的酚醛环氧树脂F-51以及邻甲酚醛环氧树脂JF-41。通过环氧基团与丙烯酸的酯化开环反应,首先制备了含有丙烯酸酯基光敏基团的光敏树脂,然后以合成的光敏树脂为基础,其侧位羟基与一定比例的马来酸酐反应,形成半酯化结构,获得具有碱溶性的光敏树脂。然后以合成的光敏树脂制备了光固化以及光成像阻焊油墨,对其固化机理及其各方面影响因素进行探讨。
研究结果表明:
1.原料的种类、反应条件、添加方式以及溶剂均对光敏树脂的合成以及碱溶性光敏树脂的合成有显著的影响。探讨了最佳的合成工艺条件,通过红外光谱证实了合成是很成功的。
2.对碱溶性光敏树脂的制备,比较了不同马来酸酐比例的碱溶性能发现,马来酸酐与环氧树脂的当量比为0.7及以上时比较理想,树脂的碱溶性能也很好。完全能进行光成像显影,满足光成像油墨的要求。
3.对光固化阻焊油墨的研制,确定了各组分之间理想的配比,此时油墨的印刷性能优良、曝光量为720W/cm<2>。漆膜的附着力一级、硬度4H以上,耐溶剂性、耐酸、耐碱性能优良。
4.对光成像油墨的研制,考查了光固化组分和热固化组分之间的相互影响确定了合适的比例:A、B组份之比为10:4是理想的,此时油墨的印刷性能优良、曝光量为160W/cm<2>、显影50秒、140℃固化30分钟,漆膜的附着力一级、硬度5H以上,耐溶剂性、耐酸、耐碱性能优良。